[发明专利]四乙醇乙二胺掺杂研磨的多壁碳纳米管敏感膜的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及声表面波气体传感器技术领域，特别涉及一种采用滴涂法制作四乙醇乙二胺(C₁₀H₂₄N₂O₄)掺杂研磨的多壁碳纳米管(MWCNTs)敏感膜的方法。

背景技术

从80年代开始，声表面波器件(SAW)气体传感器的研制工作逐渐兴起，目前可以检测H₂S、NO₂、SO₂和H₂等多种气体，运用声表面波技术研制成的传感器可以直接输出数字信号，因而具有得天独厚的优越性。SAW气体传感器与其它种类的气体传感器相比有一些明显的优势，比如气体测量的灵敏度高、精度高、分辨率高、抗干扰能力强、有效检测范围大等，而且SAW气体传感器可与逻辑器件结合在一起实现微型化、集成化和智能化。

在声表面波气体传感器中，除了延迟线之外，其最关键的部件就是气敏覆盖薄膜，即敏感膜。SAW气体传感器在延迟线的SAW传播路径上覆盖一层选择性吸附薄膜，该薄膜只对所需敏感的气体有吸附作用。薄膜对气体的吸附可导致振荡器频率的变化，由精确测量频率变化可测得气体浓度。因此要想制作出高灵敏度和质量的声表面波传感器器件，其中敏感膜的设计与制作部分特别的关键。

随着社会经济技术和人们生活水平的不断提高，人们对生活环境的污染越来越重视，工业生产和矿物质的燃烧往往产生大量的SO₂，NO₂等有毒有害的气体，我国居民区大气中SO₂的最高允许浓度为0.5mg/m³，这就要求监测污染气体的传感器要有足够的灵敏度和选择性。

现如今国内主要以C₁₀H₂₄N₂O₄作为检测SO₂气体传感器的敏感材料，虽然这些传感器在一定程度上可以检测SO₂气体，但是C₁₀H₂₄N₂O₄作为敏感材料制作的敏感膜非常的不稳定，这种不稳定的效果非常影响传感器的测量的选择性和灵敏度。所以能够制作出在常温下既稳定，又能够快速、灵敏的检测低浓度的气体传感器显得特别的重要，这也给膜的制作提出了更高的要求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种制作四乙醇乙二胺掺杂研磨的多壁碳纳米管敏感膜的方法。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种制作四乙醇乙二胺掺杂研磨的多壁碳纳米管敏感膜的方法，用于检测SO₂气体，该方法包括：

将研磨的多壁碳纳米管加入四乙醇乙二胺中，制成多壁碳纳米管与四乙醇乙二胺的混合溶液；

对该多壁碳纳米管与四乙醇乙二胺的混合溶液进行超声振荡；

在双延迟线型振荡器的一条延迟线的敏感区域滴涂该混合溶液；

真空干燥，形成四乙醇乙二胺掺杂研磨的多壁碳纳米管敏感膜。

上述方案中，所述将研磨的多壁碳纳米管加入四乙醇乙二胺中，制成多壁碳纳米管与四乙醇乙二胺的混合溶液的步骤中，是将研磨10-30分钟10mg-200mg的多壁碳纳米管加入50ml-100ml的四乙醇乙二胺中，制作成多壁碳纳米管与四乙醇乙二胺的混合溶液。

上述方案中，所述对该多壁碳纳米管与四乙醇乙二胺的混合溶液进行超声振荡的步骤中，是采用超声振荡器在常温下对该多壁碳纳米管与四乙醇乙二胺的混合溶液超声振荡1个小时。

上述方案中，所述在双延迟线型振荡器的一条延迟线的敏感区域滴涂该混合溶液的步骤中，是在常温下用微量移液器在延迟线的敏感区域滴涂50μl的多壁碳纳米管与四乙醇乙二胺的混合溶液。

上述方案中，所述真空干燥的步骤中，是在60℃于真空干燥箱中干燥两个小时。

(三)有益效果